Безполовото размножаване води до вредни генетични мутации

Поне на някои гущери безполовото размножаване им вреди

Ваня Милева Последна промяна на 04 август 2022 в 00:01 9318 0

Калифорнийски камшичестоопашат гущер (Aspidoscelis tigris munda), окръг Сакраменто, Калифорния, САЩ. Кредит: Connor Long/Wikimedia/CC BY 4.0 SA

Дали видовете, които се размножават безполово, имат повече вредни генетични мутации от тези, които се размножават полово?

Отговор на този въпрос дава ново изследване, което се фокусира върху един вид гущери - калифорнийски камшичестоопашат гущер (Aspidoscelis tigris munda).

Това откритие би могло да обясни защо сексуалното размножаване изглежда е преобладаващият начин за предаване на генетичен материал, въпреки че безполовото размножаване е по-бързо и по-лесно.

"Нашето изследване показва, че когато камшичестоопашатите гущери преминават от полово към безполово размножаване, това е последвано от натрупване на вредни мутации в митохондриалния геном", обяснява Хосе Малдонадо (Jose Maldonado), биолог от Тексаския университет в Арлингтън.

"Ако асексуалните индивиди натрупват повече вредни мутации от сексуалните си събратя, както показват нашите открития, това би могло да обясни защо асексуалното размножаване е рядко срещано в природата и защо сексът е доминиращата форма на размножаване в естествения свят."

Изследователите проверяват тази теория като изучават Aspidoscelis - род гущери с камшичеста опашка. Този род е особено интересен, тъй като някои от тях се размножават безполово, а други - полово.

Освен това те се срещат в голямо изобилие в югозападната част на Съединените щати и в северната част на Мексико, така че тези влечуги са отлична моделна система за изследователите за изучаване на последиците от асексуалността.

Формата на безполово размножаване, която използват тези гущери, се нарича партеногенеза. При нея ембрионът може да расте и да се развива без оплождане от сперматозоиди. В зоологическите градини това може да се случи и при някои видове, които обикновено се размножават по полов път.

Екипът използва данни за целия митохондриален геном от асексуални и сексуални гущери от вида Aspidoscelis tigris munda, за да изследва прогнозата си, че партеногенетичните линии натрупват мутации по-бързо от сексуалните.

Екипът взема проби от многобройни популации на асексуални и сексуални видове камшичестоопашати гущери в югозападната част на САЩ и получава допълнителни тъканни проби от колекции в музеи в САЩ.

Изследванията им показват, че преходът към безполово размножаване е довел до облекчен естествен подбор при партеногенетичните гущери и натрупване на несинонимни мутации, които променят протеиновите последователности на даден ген и често са подложени на естествен подбор.

"Основният извод от нашето изследване е, че асексуалните гръбначни животни, или поне тези гущери, натрупват аминокиселинни замени, които могат да бъдат потенциално вредни за организма, в много по-голяма степен, отколкото половите видове", отбелязва Томас Фирнено (Thomas J. Firneno), един от изследователите и еволюционен биолог от Университета в Денвър.

"Това е важно, защото съществува парадокс, че сексуалното размножаване е много по-енергоемко, но то е преобладаващата форма на размножаване."

Това подкрепя предишни теоретични прогнози, според които "загубата на сексуалността би трябвало да доведе до необратимо натрупване на вредни мутации поради намаляване на ефективността на пречистващата селекция, а сексът улеснява отстраняването на вредните мутации", пишат учените.

Разбира се, това няма да е краят на дебата. Чисто асексуалното размножаване все още се среща при много видове - включително бактерии и други едноклетъчни организми. Защо асексуалното размножаване се е запазило, както и странностите на размножаването като цяло, е тема за друг дебат.

Справка: Parthenogenesis doubles the rate of amino acid substitution in whiptail mitochondria
Jose A. Maldonado,Thomas J. Firneno Jr.,Alexander S. Hall,Matthew K. Fujita
Evolution,First published: 17 May 2022 https://doi.org/10.1111/evo.14509

Източник: Sex is better with two: lizard study finds asexual reproduction leads to harmful genetic mutations, Cosmos magazine

Виж още за:
Най-важното
Всички новини

Още от Животът

Коментари

За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !